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13.三硅酸镁(Mg2Si3O8•nH2O)在医药上用于制抗酸药,能中和胃酸和保护溃疡面.工厂用SiO2,MgSO4为原料制备Mg2Si3O8•nH2O,其流程如图:
(1)由步骤①可知泡花碱溶液的溶质是Na2SiO3(填化学式),将直径为1~100SiO2颗粒分散到丙酮中形成的分散系类型是胶体.
(2)工业上制备的MgSO4溶液中常含有Mn2+,请写出NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
(3)步骤②反应后进行了过滤操作,请补画出过滤时使用的玻璃仪器;
步骤③中确定Mg2Si3O8•nH2O沉淀已洗涤干净的方法是取洗涤液少许于试管中,加入几滴BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则沉淀已洗涤干净.
(4)将0.184g三硅酸镁加到50.00mL 0.1000mol•L-1盐酸中,充分反应后,滤去沉淀,用0.1000mol•L-1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸,消耗NaOH溶液30.00mL,则Mg2Si3O8•nH2O中n值为6;若在滴定结束时仰视读数,则n值偏高(填“偏高”或“偏低”)

分析 (1)SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3;将直径为1~100nm的SiO2颗粒分散到丙酮中形成胶体;
(2)NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2
(3)过滤操作装置为,其中A、B、C为玻璃仪器;制备Mg2Si3O8•nH2O时,用到gSO4,沉淀混有SO42-,检验SO42-判断沉淀洗涤情况;
(4)三硅酸镁中和HCl反应的化学方程式为:MgSi3O8•nH2O+4HCl═2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O,设0.184gMgSi3O8•nH2O的物质的量是x,列式计算;
若在滴定结束时仰视读数,V(NaOH)读数偏大,测定剩余的盐酸偏大,与三硅酸镁反应的盐酸偏小,x值偏小,n值偏高.

解答 解:(1)SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3,则泡花碱溶液的溶质为Na2SiO3;将直径为1~100nm的SiO2颗粒分散到丙酮中形成胶体;
故答案为:Na2SiO3;胶体;
(2)NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2,离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
故答案为:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
(3)过滤操作装置为,其中A、B、C为玻璃仪器;制备Mg2Si3O8•nH2O时,用到gSO4,沉淀混有SO42-,步骤③中,取洗涤液少许于试管中,加入几滴BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则沉淀已洗涤干净;
故答案为:;取洗涤液少许于试管中,加入几滴BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则沉淀已洗涤干净;
(4)三硅酸镁中和HCl反应的化学方程式为:MgSi3O8•nH2O+4HCl═2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O,
根据化学方程式,设0.184gMgSi3O8•nH2O的物质的量是x,得
MgSi3O8•nH2O+4HCl═2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
1             4
x  0.050L×0.1mol/L-0.030L×0.1mol/L,
解得x=0.0005mol,所以MgSi3O8•nH2O的摩尔质量是$\frac{0.184g}{0.0005mol}$=368g/mol,Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/mol,所以18n=108,即n=6;
若在滴定结束时仰视读数,V(NaOH)读数偏大,测定剩余的盐酸偏大,与三硅酸镁反应的盐酸偏小,x值偏小,n值偏高;
故答案为:6;偏高.

点评 本题考查制备Mg2Si3O8•nH2O,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度大.

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